热点06 光合及呼吸作用-2024年高考生物【热点·重点·难点】专练（上海专用）

热点06 光合及呼吸作用 · 情境预测 浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队成功从菠菜中提取“生物电池”，在国际上首次实现将植物类囊体递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞拥有植物光合作用的能量。据介绍，该研究的主要突破点是开发了细胞膜纳米涂层技术，将哺乳动物细胞膜包覆在纳米化植物类囊体外层，通过细胞膜伪装包封的方式，将植物类囊体跨物种移植到哺乳动物细胞，成功解锁跨物种的能量传递密码，敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”。 纳米类囊体“黑科技”在人体内究竟能发挥多大作用？为了检验这个“生物电池”是否能逆转病变细胞代谢状态，范顺武带领团队首先选择了骨关节炎的疾病模型进行“概念性验证”。骨关节炎是目前临床上致畸致残的主要原因之一，由于软骨细胞的能量代谢失衡导致关节软骨破坏，目前骨关节炎的生物治疗还无法系统性地纠正损伤退变软骨细胞的代谢失衡，因此临床预后不佳。 研究团队不断寻求各种跨学科的技术手段，历经4年多时间系统验证了软骨细胞膜包封的纳米类囊体，不仅可以有效地逃避免疫系统清除，还能被退变的软骨细胞选择性摄取，通过体外无创化光照重塑软骨细胞的合成代谢，从而实现退行性骨关节炎疾病的治疗。目前研究团队已同步递交了发明专利并着手进行产品转化，成果运用到临床需要大约3-5年时间。这一科研成果未来有可能用于其他疾病的治疗，包括椎间盘突出、心血管细胞老化、肌肉萎缩等，对于人体重要脏器修复具有重要意义。此外，该成果还有望在生物燃料、能源化工等领域有新应用。 · 考点预测 光合作用相关问题，以及细胞的结构、细胞的呼吸相关问题。 光合作用的反应过程不是一步完成的。科学家在光暗间 隔照射研究中发现，进入黑暗阶段，受试植物停止释放 O2，但是其糖的合成还在进行。由此推测，光合作用释放 O2 的过程是依赖于光照的反应，而合成糖的过程不需光照。光合作用中，需要光的阶段称为光反应 (light reaction)，不需光的阶段为暗反应 (dark reaction)。进一步研究发现，暗反应受光照促进，近年来多称为碳反应（carbon reaction）。这两个阶段发生在叶绿体不同的位置，但存在一定的联系。 1．（一）小麦缺磷会导致植物叶片呈紫红色、植株细小。为了找到合适的磷培养浓度，研究者在不同磷含量的水培条件下测定小麦叶内细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和叶片磷含量，结果如图1。 （1）小麦叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有 　 　。（单选） A.淀粉 B.腺苷 C.高能电子 D.叶绿体内膜 （2）小麦水培实验过程中需要控制其它条件相同，包括 　 　。（多选） A.光照强度 B.温度 C.CO2浓度 D.小麦品种 （3）分析图1数据可得到的结论是 　 　。（单选） A.磷元素是小麦叶肉细胞合成叶绿素的原料 B.叶片磷含量随环境中CO2浓度的增加逐渐降低 C.过高浓度的磷会抑制小麦叶肉细胞的净光合速率 D.小麦叶肉细胞净光合速率提高可促进叶片磷含量 （4）结合图1和所学知识，在低磷水培条件下，为了维持小麦正常的生命活动，可能会发生变化的有 　 　。（多选） A.氧气的释放量减少 B.部分细胞出现质壁分离 C.叶片中磷的运输效率升高 D.根系的数量和长度增加 （5）进一步设计实验确定小麦叶肉细胞净光合速率到达最大值时的叶片磷含量，下列做法中错误的是 　 　。（单选） A.使用分光光度法测定叶片磷含量时需要制作标准曲线 B.通过测定单位叶面积上产生O2的速率作为净光合速率 C.为了使结果更精确，在0.5mol/L和12.5mol/L两个实验组之间再等距设置若干个实验组 D.根据实验结果绘制曲线，横坐标为水培磷浓度，纵坐标为净光合速率 （二）小麦根细胞中的PHO2蛋白能够下调质膜上的磷转运蛋白数量。研究人员发现，当叶肉细胞磷含量变化时，叶肉细胞转录出特定的miRNA并转运至根细胞中发挥调控作用以维持小麦的磷稳态。图2是该机制的示意图。 （6）miRNA在小麦根细胞中对磷稳态的调控属于表观遗传调控，据图2分析，其机制可能是 　 　（单选）A.改变PHO2基因的序列 B.改变磷转运蛋白基因的序列 C.影响PHO2基因的表达 D.直接影响根细胞中磷含量 （7）从下列①～④中选择并形成实验方案，以探究短期缺磷对小麦磷稳态的影响。对照组 　 　；（编号选填）实验组 　 　（编号选填） ①选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷充足培养液中 ②选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷不足培养液中 ③检测叶肉细胞中PHO2基因转录水平 ④检测根细胞质膜上磷转运蛋白的数量 （8）结合题中信息分析，小麦对外界磷浓度变化的反应，并用下